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2022年江苏南京市中考物理模拟卷（含答案）
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这是一份2022年江苏南京市中考物理模拟卷（含答案），共26页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022年江苏南京市中考物理模拟卷
本卷满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的）
1．如图是我国即将建成的空间站基本构型，随着多个国家合作建造的国际空间站2024年退役后，它将成为地球轨道上唯一的载人空间站。若以核心舱为参照物，下列物体处于静止状态的是（ ）
A．地球 B．实验舱
C．对接过程中的货运飞船 D．出舱行走的宇航员
2．如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（ ）
A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低
C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高
3．下列现象中，与烧水时壶口出现的“白气”，属于同种物态变化的是（ ）
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
4．2021年2月开播的《中国诗词大会》第六季，又一次激起观众对国学经典的喜爱。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中狗叫声是通过大地传到人耳
B．“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”是以河岸作为参照物
C．“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“倒影”是楼台通过池塘水面成的实像
D．“举杯邀明月，对影成三人”中的“影”是由光的直线传播形成的
5．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
B．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心
C．两个表面光滑的铅块相互紧压粘在一起，说明分子在永不停息的无规则运动
D．细绳悬挂的两个轻质泡沫小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
6．如图所示，甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是：①厚玻璃筒内气体 ②瓶子内空气 ③试管内水蒸气 ④气缸内高温燃气。当发生图片中的物理过程时，研究对象的内能减小的有（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
7．用下列器材，在月球和地球上分别对同一物体进行测量，测量值不发生变化的有（ ）
A．①② B．②④ C．①③④ D．①②③④
8．2月6日，女足亚洲杯决赛，中国女足逆转战胜韩国队，夺得冠军。如图所示为中国女足队员比赛瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
9．如图电路。闭合开关，灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，灯L1突然熄灭，电流表示数变小，电压表示数为零。此过程出现的故障是（ ）
A．L1短路 B．L1灯丝烧断
C．导线a或b开路 D．导线c或d开路
10．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
11．大国重器——“奋斗者”号，凝聚中国智慧，深入万米海底显神通。2020年11月10日，在马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909米，刷新我国载人深潜新纪录，ρ水＝1.0×103kg/m3）下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号匀速下潜过程中受到的重力大于浮力
B．“奋斗者”通过改变浮力的大小来实现上浮和下潜
C．“奋斗者”号在海面下下潜过程中受到的浮力变大
D．“奋斗者”号下潜到10000米时受到的海水压强为1×108Pa
12．如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。若只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示；若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图像如图（c）所示。根据题设条件可以判断下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R2的阻值为150Ω
C．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
D．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13.（4分）图甲是我国女子冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。小明用刻度尺测量冰壶的高度AB如图乙所示，其高度为 cm。运动员一次从投掷线以5m/s速度推出的冰壶，经10s刚好运动到营垒圆心处，投掷线到营垒圆心处距离是30m，则这段时间冰壶运动的平均速度是 m/s。比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，擦冰时利用 的方式改变物体的内能，使一些冰熔化成薄薄的一层水，从而 （填“增大”或“减小”）滑动摩擦力。
甲 乙
14.（3分）一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4 s～8 s内小车受到的牵引力恒为10 N，则在4 s～8 s内小车受到的合力为______N，运动的路程为______m；在0～4 s内小车受到的摩擦力________10 N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
15.（3分）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，不计绳重和摩擦。动滑轮所受的重力为 ，拉力F的功率是 ，滑轮组的机械效率是 。
16.（3分）如图所示，水平面上的甲、乙两个容器完全相同，分别盛有密度为ρ1、ρ2两种不同的液体，把质量相等，体积不同的A、B两个实心小球放入甲容器中，两球沉底，A球受到的浮力为F1，液体对甲容器底部的压强为p1，甲容器对桌面的压强为p1′。将A、B两个实心小球放入乙容器中，A漂浮，B沉底，A球受到的浮力为F2，液体对乙容器底部的压强为p2，乙容器对桌面的压强为p2′。两容器中液面相平，可以判断：F1 F2，p1 p2，p1′ p2′。（均选填“＜”“＝”或“＞”）
17.（4分）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；
（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。
（3）汽油属于________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J。[q汽油=4.6×107J/kg]
18.（4分）如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。
（1）灯泡L正常工作时的电阻为 Ω。
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，电路消耗的最大功率为 W；将滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时灯泡的实际功率为 W。
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，电路工作1min消耗的电能为 J。
19．（5分）小明设计了如图甲的防疫模拟智能测温报警电路：电源电压调为15V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，超过20mA会损坏，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。
①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a．电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω；
b．将开关S向 （选填“c”或“d”）端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 ；
c．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温，测得某位学生的体温为36℃，此时，该电路中的电流是 mA（保留一位小数）。
③用①中已调试好的报警电路，若要求当所测温度达到或超过37.3℃时电路报警。若电源电压可调，其他条件不变，则将电源电压调为 V即可。
三、解答题（本题共9小题，共50分。解答第27、28题时应有公式和解题过程）
20． （6分）按要求作图（请保留作图痕迹）。
（1）如图，请作出入射光线在玻璃砖AC面上的反射光线和大致的折射光线。
（2）如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。
（3）图中已经正确连接好了部分电路，将其余部分连接完整。
21.（4分）如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置，两个试管中分别装有质量为100g、初温为85℃的水和油，相同时间两试管中的液体吸收的热量相同。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计的示数如图甲所示为 ℃。
（2）刚加热到沸腾时，水吸收的热量为 J。
（3）实验过程中两个温度计示数随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知，液体沸腾时，吸收热量，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
（4）若试管中油的质量为水质量的2倍，由图像可知：c油＝ J/（kg•℃）。
22.（4分）用注射器做以下物理小实验：
（1）图甲中，注射器内吸入少量乙醚，堵住管口，继续向后抽动活塞，液态的乙醚消失不见：反方向推动活塞，观察到管内再次出现液态的乙醚，这是用 的方式使气体液化。
（2）图乙中，烧瓶中的水停止沸腾后，若用注射器从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是因为 。
（3）图丙中，两只纸船附在水面上静止不动，用注射器向两船之间的水面快速注水，两船将 （选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）。
（4）图丁是自制潜水艇模型，向内压注射器活塞，模型将 （选填“上浮”或“下沉”）。
23.（5分）如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：
a．将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；
b. 读出量筒中待测液体的体积V2；
c. 将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F2.
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在________；
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为______（填对应字母代号）；
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重力为G＝________；
（4）待测液体的密度可表示为ρ液＝________；
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石＝________。
24.（4分）小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、 实像。
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 。
25.（5分）用压强计探究液体内部压强的特点，小明实验前，用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，其目的是 。
（1）如图两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时两容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 p乙，p′甲 p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 （选填“变大”、“变小”），且ΔH甲 ΔH乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
26.（8分）小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材（两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干）连接了如图甲所示电路。
（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡（选填“发光”或“不发光”）；请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。
（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，小明调整电路后闭合开关，调节滑片P到某处，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向滑动（选填“左”“右”）。
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而。
（4）根据图象乙提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；由图可知，当灯泡电流是额定电流一半时，灯泡对应的电阻为R1，当灯泡电压为额定电压一半时，灯泡对应电阻为R2，则R1R2。（选填“＜”“=”“＞”）。
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
④小灯泡的额定功率P额=W。
27.（6分）国产“运20”运输机如图所示。飞机及运送的人员和物资的总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2；飞机起飞后在空中匀速飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，匀速飞行的航程1200km。求：
（1）飞机起飞时，其升力利用气体流速越大，压强越 。（选填“小”或“大”）
（2）飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？
（3）本次航程中匀速行驶过程中，飞机发动机牵引力所做的功是多少？
28.（8分）喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。水泵的扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。某喷泉装有四台参数如表的水泵。
额定转速n
2900r/min
额定流量Q
0.05m3/s
额定扬程H
8m
额定功率P
7.5kW
（1）第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为m；额定流量下水泵每分钟喷出水的质量为kg。
（2）第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，求这次调试过程四台水泵消耗的电能为多少kW•h。
（3）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水。求：
①t=3s时电阻R的电功率；②该电路工作20min，喷水时间共为多少秒。
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的）
1．如图是我国即将建成的空间站基本构型，随着多个国家合作建造的国际空间站2024年退役后，它将成为地球轨道上唯一的载人空间站。若以核心舱为参照物，下列物体处于静止状态的是（ ）
A．地球 B．实验舱
C．对接过程中的货运飞船 D．出舱行走的宇航员
【答案】B
【解答】若以核心舱为参照物，地球、对接过程中的货运飞船、出舱行走的宇航员与核心舱之间有位置的变化，是运动的；实验舱与核心舱之间没有位置的改变，是静止的，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（ ）
A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低
C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高
【答案】B
【解答】甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，说明甲鼓振动的频率比乙低，甲鼓发出的音调比乙鼓低；不知道甲鼓和乙鼓的振幅，不能判断其响度大小；故ACD错误，B正确。故选B。
3．下列现象中，与烧水时壶口出现的“白气”，属于同种物态变化的是（ ）
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】C
【解答】烧水时壶口出现“白气”，是水蒸气液化形成的小水滴；
①冰雪消融是固态冰变为液态水的过程，属于熔化现象，故①不符合题意；
②露水是空气中温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水珠附着在小草上形成的，故②符合题意；
③雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故③符合题意；
④霜是空气中的水蒸气放热后凝华形成的固态小冰晶，故④不符合题意。故选C。
4．2021年2月开播的《中国诗词大会》第六季，又一次激起观众对国学经典的喜爱。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中狗叫声是通过大地传到人耳
B．“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”是以河岸作为参照物
C．“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“倒影”是楼台通过池塘水面成的实像
D．“举杯邀明月，对影成三人”中的“影”是由光的直线传播形成的
【答案】D
【解答】声音可以在空气中传播。“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中狗叫声是通过空气传到人耳的。故A错误；“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”是以流水作为参照物；如果以河岸为参照物，桥也是静止的。故B错误；“楼台倒影入池塘”中的“倒影”是光反射形成的虚像。故C错误；光遇到不透明物体时，在物体的后方形成一个暗区，这就是所谓的影子；对影成三人中的“影”是光的直线传播形成的。故D正确。故选D。
5．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
B．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心
C．两个表面光滑的铅块相互紧压粘在一起，说明分子在永不停息的无规则运动
D．细绳悬挂的两个轻质泡沫小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
【答案】A
【解答】科学家常应采用建立“模型”的方法对物质内部结构进行研究，故A正确；太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故B错误；将两个表面光滑的铅块相互紧压后它们会粘在一起，说明分子间存在引力，故C错误；细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球可能带有异种电荷，也可能是一个带电，一个不带电，故D错误。故选A。
6．如图所示，甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是：①厚玻璃筒内气体 ②瓶子内空气 ③试管内水蒸气 ④气缸内高温燃气。当发生图片中的物理过程时，研究对象的内能减小的有（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
【答案】B
【解答】图甲，厚玻璃筒内的气体被压缩时，活塞对气体做功，瓶内气体温度升高，气体的内能增加；图乙，瓶子内的气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体的内能化为塞子的机械能，瓶子内空气内能减小；图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少；图丁，汽缸内的燃气推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内燃气的内能减少。综上分析，研究对象的内能减小的有：②③④，所以B正确。故选B。
7．用下列器材，在月球和地球上分别对同一物体进行测量，测量值不发生变化的有（ ）
A．①② B．②④ C．①③④ D．①②③④
【答案】C
【解答】质量是物体的性质，与位置无关，所以同一个物体在地球和月球上的质量不变；
①使用杆秤在月球上测量物体质量时，秤砣对杆秤的拉力和物体对秤盘的压力都减小到在地球上时的六分之一，所以秤砣所在位置不变，也就是测量结果不变；
②使用弹簧测力计测量物体重力时，由于月球重力是地球重力的六分之一，所以弹簧秤在月球上的示数是在地球上的六分之一，也就是测量结果不同；
③使用天平在月球上测量物体质量时，砝码对托盘的压力和物体对托盘的压力都减小到在地球上时的六分之一，所以测量结果不变；
④使用磅秤在月球上测量物体质量时，砝码对磅秤的压力和物体对磅秤的压力都减小到在地球上时的六分之一，所以砝码所在位置不变，也就是测量结果不变。
综上可知，只有①③④正确。故选C。
8．2月6日，女足亚洲杯决赛，中国女足逆转战胜韩国队，夺得冠军。如图所示为中国女足队员比赛瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
【答案】B
【解答】球的运动方向与脚用力的大小、力的方向和力的作用点有关，故A错误；球离开脚后，球由于具有惯性，仍然会向前运动，故B正确；踢出去的足球在空中向前运动的过程中，足球由于惯性向前运动，不再受到脚的作用力，所以脚对球的力对球没有做功，故C错误；球运动到最高点时，只受重力和空气阻力的作用，这两个力的方向不同，因此受到的是非平衡力，故D错误。故选B。
9．如图电路。闭合开关，灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，灯L1突然熄灭，电流表示数变小，电压表示数为零。此过程出现的故障是（ ）
A．L1短路 B．L1灯丝烧断
C．导线a或b开路 D．导线c或d开路
【答案】C
【解答】由图可知，该电路为并联电路，电流表测量干路中的电流，电压表测量的是电源的电压；
闭合开关，灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，灯L1突然熄灭，电流表示数变小，根据并联电路的电流特点可知，电路中有一条支路发生了断路现象；
电压表示数为零，说明电压表的正负接线柱与电源是断开的；
L1短路，则整个电路短路，电源会烧坏，两个电表都无示数，故A不符合题意；L1灯丝烧断，干路中的电流减小，电压表并联到电源两端，有示数，故B不符合题意；导线a或b开路，灯泡L1的支路没有接到电路中，电流表示数减小，电压表与电源之间是断开的，电压表无示数，故C符合题意；导线c或d开路，灯泡L1的支路接到电路中，灯L1、L2仍然正常发光，电流表示数不变，电压表与电源之间是断开的，电压表无示数，故D不符合题意。故选C。
10．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
【答案】C
【解答】实验中通过调节铁圈B的位置，使温度计处于适当的高度，故A错误；实验中采用的是控制变量法，需要控制两种燃料的质量相同，并且全部燃烧，不需要控制燃烧时间相同，故B错误；将两烧杯中的水换成比热容小的液体，在吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，可以使实验现象更明显，故C正确；如要进一步研究不同物质的吸热能力，实验中需要用相同的热源加热，即用相同的燃料进行加热，还需要将其中一个烧杯中的水换成等质量的煤油，故D错误。故选C。
11．大国重器——“奋斗者”号，凝聚中国智慧，深入万米海底显神通。2020年11月10日，在马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909米，刷新我国载人深潜新纪录，ρ水＝1.0×103kg/m3）下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号匀速下潜过程中受到的重力大于浮力
B．“奋斗者”通过改变浮力的大小来实现上浮和下潜
C．“奋斗者”号在海面下下潜过程中受到的浮力变大
D．“奋斗者”号下潜到10000米时受到的海水压强为1×108Pa
【答案】D
【解答】潜水器在水下匀速下潜的过程中，潜水器受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，故A错误；潜水器潜在水中时，液体密度不变，它排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，其浮力不变，所以潜水器不是通过改变浮力大小来实现上浮和下沉的，而是通过改变自身重力来实现上浮或下沉的，故BC错误；“奋斗者”号受到海水的压强约为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa，故D正确。故选D。
12．如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。若只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示；若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图像如图（c）所示。根据题设条件可以判断下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R2的阻值为150Ω
C．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
D．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
【答案】D
【解答】AB、只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2，
在图（b）中取两组数据代入公式，可得：
U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：U＝5V，R2＝10Ω；故AB错误；
C、灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯泡L正常工作时的电压为4V，
此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U－UL额＝5V－4V＝1V，
则R1接入电路的最小电阻：R1小＝＝＝2Ω，故C错误；
D、只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
由于电压表量程0～3V，根据串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路的电阻最大，
此时小灯泡两端电压为：UL＝U－U1大＝5V－3V＝2V，
由图（c）可知电路中最小电流：I最小＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大＝＝＝7.5Ω，故D正确。故选D。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
甲 乙
13.（4分）图甲是我国女子冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。小明用刻度尺测量冰壶的高度AB如图乙所示，其高度为 cm。运动员一次从投掷线以5m/s速度推出的冰壶，经10s刚好运动到营垒圆心处，投掷线到营垒圆心处距离是30m，则这段时间冰壶运动的平均速度是 m/s。比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，擦冰时利用 的方式改变物体的内能，使一些冰熔化成薄薄的一层水，从而 （填“增大”或“减小”）滑动摩擦力。
【答案】11.40；3；做功；减小。
【解答】由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，冰壶的高度为13.40cm－2.00cm=11.40cm；
冰壶的平均速度：v＝＝＝3m/s；冰刷扫冰，用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的内能增加、温度升高，达到冰的熔点熔化成水，存在于冰面和冰壶之间减小了冰壶滑行时的摩擦力，这是利用做功的方法改变物体的内能。
14.（3分）一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4 s～8 s内小车受到的牵引力恒为10 N，则在4 s～8 s内小车受到的合力为______N，运动的路程为______m；在0～4 s内小车受到的摩擦力________10 N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 0；16；等于。
【解答】由图像可知，在4 s～8 s内，小电动车做匀速直线运动，受平衡力作用，牵引力与摩擦力是一对平衡力，受到的摩擦力大小为f＝F＝10 N，小车受到的合力为0 N；运动的路程为s＝vt＝4 m/s×4 s＝16 m；由于小电动车在运动过程中，小车对地面的压力及接触面的粗糙程度不变，小车在0～4 s内受到的摩擦力与4 s～8 s内受到的摩擦力相同，等于10 N。
15.（3分）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，不计绳重和摩擦。动滑轮所受的重力为 ，拉力F的功率是 ，滑轮组的机械效率是 。
【答案】100N；100W；90%。
【解答】（1）物体A被提高了h＝4m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是h＝4m，
不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，
由W额＝G动h得动滑轮重力：G动＝＝＝100N；
（2） 物体上升的速度：v物＝＝＝0.1m/s，
有用功：W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J，
拉力做的总功：W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率：P＝＝＝100W；
（3）滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝90%。
16.（3分）如图所示，水平面上的甲、乙两个容器完全相同，分别盛有密度为ρ1、ρ2两种不同的液体，把质量相等，体积不同的A、B两个实心小球放入甲容器中，两球沉底，A球受到的浮力为F1，液体对甲容器底部的压强为p1，甲容器对桌面的压强为p1′。将A、B两个实心小球放入乙容器中，A漂浮，B沉底，A球受到的浮力为F2，液体对乙容器底部的压强为p2，乙容器对桌面的压强为p2′。两容器中液面相平，可以判断：F1 F2，p1 p2，p1′ p2′。（均选填“＜”“＝”或“＞”）
【答案】＜；＜；＜。
【解答】（1）A球在甲液体中下沉，则甲液体的密度小于A球的密度，在乙液体中，A球漂浮，则A球的密度小于乙液体的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，即：ρ1＜ρ2；两容器液面相平，且ρ1＜ρ2，根据p＝ρgh可知甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强，即p1＜p2；
（2）由图可知，在甲液体中A球下沉，则GA＞F1，在乙液体中A漂浮，GA＝F2，所以F1＜F2；
（3）从图中可知甲液体的体积小于乙液体的体积，且ρ1＜ρ2，根据ρ＝的变形式m＝ρV可知甲液体的质量小于乙液体的质量，甲乙容器相同，根据F压＝G＝mg可知甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，因受力面积相同，根据p＝可知p1′＜p2′。
17.（4分）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；
（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。
（3）汽油属于________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J。[q汽油=4.6×107J/kg]
【答案】（1）电磁波；（2）压缩；（3）非清洁；9.66×106J。
【解答】（1）电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的；
（2）从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能；
（3）由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源；
汽油完全燃烧放出的热量是：Q放＝mq汽油＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J。
18.（4分）如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。
（1）灯泡L正常工作时的电阻为 Ω。
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，电路消耗的最大功率为 W；将滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时灯泡的实际功率为 W。
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，电路工作1min消耗的电能为 J。
【答案】（1）12；（2）1.8；0.2；（3）396。
【解答】（1）灯泡L标有“6V 3W”，灯泡L正常工作时的电阻为：RL＝＝＝12Ω；
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，灯泡L、定值电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，
当电压表示数最大时，通过定值电阻的电流最大，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，
则定值电阻允许通过的最大电流为：IR＝＝＝0.3A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
灯泡允许通过的最大电流为：IL＝＝＝0.5A，
串联电路各处电流相等，所以电路允许通过的最大电流为0.3A，
此时电路消耗的最大功率为：P＝UIR＝6V×0.3A＝1.8W；
滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时通过电路的电流为：I′＝＝＝0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压为：U2＝I′×R2＝0.2A××30Ω＝3V，
灯泡两端的电压为：UL'＝U﹣U1﹣U2＝6V﹣2V﹣3V＝1V，
则灯泡的实际功率为：P′＝I′UL'＝0.2A×1V＝0.2W；
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，灯泡L、定值电阻R1并联接入电路，
并联电路各并联支路两端电压相等，
通过灯泡的电流为灯泡允许通过的最大电流0.5A，通过定值电阻的电流为：I1＝＝＝0.6A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流为：I0＝IL+I1＝0.5A+0.6A＝1.1A，
电路工作1min消耗的电能为：W＝UI0t＝6V×1.1A×60s＝396J。
19．（5分）小明设计了如图甲的防疫模拟智能测温报警电路：电源电压调为15V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，超过20mA会损坏，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。
①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a．电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω；
b．将开关S向 （选填“c”或“d”）端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 ；
c．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温，测得某位学生的体温为36℃，此时，该电路中的电流是 mA（保留一位小数）。
③用①中已调试好的报警电路，若要求当所测温度达到或超过37.3℃时电路报警。若电源电压可调，其他条件不变，则将电源电压调为 V即可。
【答案】①400；c；报警器报警；②9.4；③14.7。
【解答】①由图丙知，热敏电阻RT的阻值与温度T是一次函数关系，设关系式为RT＝kT+b，
将（35℃，600Ω）和（38℃，300Ω）上式得，
600Ω＝k×35℃+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
300Ω＝k×38℃+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得，k＝－100Ω/℃，b＝4100Ω，
所以关系式为：RT＝－100Ω/℃•T+4100Ω，
当温度为37℃时，RT＝－100Ω/℃×37℃+4100Ω＝400Ω；
所以为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值400Ω，再将开关向c端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流I＝10mA＝0.01A，报警器报警；
②此时电路的总电阻为：R＝＝＝1500Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器的电阻为：R滑＝R－RT＝1500Ω－400Ω＝1100Ω，
当温度为36℃时，热敏电阻的阻值为：RT′＝－100Ω/℃×36℃+4100Ω＝500Ω；
此时电路的电流为：I′＝＝＝≈0.0094A＝9.4mA；
③当温度为37.3℃时，RT＝－100Ω/℃×37.3℃+4100Ω＝370Ω，
此时电路的总电阻为：R′＝RT+R滑＝370Ω+1100Ω＝1470Ω，
此时的电源电压为：U′＝IR′＝0.01A×1470Ω＝14.7V。
三、解答题（本题共9小题，共50分。解答第27、28题时应有公式和解题过程）
21． （6分）按要求作图（请保留作图痕迹）。
（1）如图，请作出入射光线在玻璃砖AC面上的反射光线和大致的折射光线。
【解答】先过入射点作光线射到AC面上的法线，根据反射角等于入射角，作出反射光线；根据光由玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线另一侧的空气中画出折射光线，如图所示：
（2）如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。
【解答】当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的。作力Fl的延长线，过支点O作力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂；过力臂L2末端，作垂直于L2直线，与杠杆OA的交点为力F2作用点，方向斜向右上方，如图所示：
（3）图中已经正确连接好了部分电路，将其余部分连接完整。
【解答】在家庭电路中，灯泡与三孔插座并联；由图可知，开关与灯泡串联，为了用电的安全，开关应接在火线与灯泡之间，所以最上面的导线为火线；三孔插座的中间孔接地线，所以最下面的导线为地线，则中间的线为零线；三孔插座的左孔接零线，右孔接火线；如图所示：
21.（4分）如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置，两个试管中分别装有质量为100g、初温为85℃的水和油，相同时间两试管中的液体吸收的热量相同。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计的示数如图甲所示为 ℃。
（2）刚加热到沸腾时，水吸收的热量为 J。
（3）实验过程中两个温度计示数随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知，液体沸腾时，吸收热量，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
（4）若试管中油的质量为水质量的2倍，由图像可知：c油＝ J/（kg•℃）。
【答案】（1）91；（2）5460；（3）不变；（4）2.1×103。
【解答】（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计分度值是1℃，温度计的示数如图甲所示为91℃；
（2）水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（98℃－85℃）＝5460J；
（3）液体沸腾时的温度叫沸点。由实验数据知，水温达到98℃后保持不变，说明水的沸点是98℃；水沸腾时的特点是：吸收热量，温度保持不变；
（4）由图像可知，在水沸腾之前的时间段，水与油在相同时间吸收相同的热量，温度变化相同，试管中油的质量为水质量的2倍，
Q吸＝cm△t＝c水m水△t＝c油m油△t，c油＝＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
22.（4分）用注射器做以下物理小实验：
（1）图甲中，注射器内吸入少量乙醚，堵住管口，继续向后抽动活塞，液态的乙醚消失不见：反方向推动活塞，观察到管内再次出现液态的乙醚，这是用 的方式使气体液化。
（2）图乙中，烧瓶中的水停止沸腾后，若用注射器从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是因为 。
（3）图丙中，两只纸船附在水面上静止不动，用注射器向两船之间的水面快速注水，两船将 （选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）。
（4）图丁是自制潜水艇模型，向内压注射器活塞，模型将 （选填“上浮”或“下沉”）。
【答案】（1）压缩体积；（2）液面上方气压降低，水的沸点降低；（3）相互靠近；（4）上浮。
【解答】（1）推活塞，使气态乙醚的体积被压缩，分子间的距离拉近，体积变小，变成了液态，这表明用压缩体积的方法可以使气体液化；
（2）当对烧瓶抽气时，瓶中的气压降低，所以水的沸点也会降低，当沸点降到水的温度以下时，会出现瓶中的水又沸腾起来的现象；
（3）两只纸船浮在水面上静止不动，两只纸船两侧压强都相等，用注射器向两船之间的水面快速注水，中间水的流速增大，压强减小，外侧压强不变，两只纸船都在向里压强差的作用下相互靠近；
（4）向内压注射器的活塞时，试管内气压增大，水从试管中被压出，试管中的水减少，重力小于于浮力，所以潜艇模型将上浮。
23.（5分）如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：
a．将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；
b. 读出量筒中待测液体的体积V2；
c. 将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F2.
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在________；
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为________（填对应字母代号）；
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重力为G＝________；
（4）待测液体的密度可表示为ρ液＝________；
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石＝________。
【答案】（1）0刻度线；（2）c、b、a或b、c、a；（3）F2－F1；（4）；（5）。
【解答】（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否对准0刻度线，如有偏差，需要调零；
（2）为了较准确地测量液体的密度，应先测出石块的重力，再测出小石块完全浸入液体后，液体对它的浮力，所以操作顺序为c、b、a或b、c、a；
（3）小石块浸没在待测液体中时，受到的浮力等于它排开液体的重力，则G排＝F2－F1；
（4）小石块全部浸入待测液体中受到的浮力，F浮＝G排＝F2－F1，V排＝V石块＝V1－V2，
由F浮＝ρ液gV排可得ρ液＝＝ ；
（5） 小石块的质量m＝，小石块浸没在待测液体中时，V排＝V石块＝V1－V2，
小石块的密度ρ＝＝。
24.（4分）小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、 实像。
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 。
【答案】（1）主光轴；等大；（2）上；不变。
【解答】（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察；
由图知，此时v＝60cm﹣40cm＝20cm，u＝40cm﹣20cm＝20cm，即v＝u，所以此时成倒立、等大的实像；
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像。已知烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向上调节；因为像距等于物距，所以像物等大，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。
25.（5分）用压强计探究液体内部压强的特点，小明实验前，用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，其目的是 。
（1）如图两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时两容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 p乙，p′甲 p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 （选填“变大”、“变小”），且ΔH甲 ΔH乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】检查装置的气密性；（1）＜；＝；（2）变大；＜。
【解答】U形管压强计内液面的高度差反应金属盒受到的液体压强的大小，所以小明实验前，需要用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，若U形管两边液柱的高度几乎不变化，说明软管或橡皮膜漏气，所以此操作的目的是检查装置的气密性；
（1）U形管内液面的高度差相同，说明此时两橡皮膜所受液体压强相同，即p′甲＝p′乙；
两容器内液面相平，甲液体中金属盒的深度大，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：ρ甲＜ρ乙，
由图知甲乙的液面相平，且ρ甲＜ρ乙，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：p甲＜p乙；
（2）将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后，深度增加，两U形管内液面的高度差ΔH甲、ΔH乙都将变大，由于甲液体的密度小，因此甲金属盒受到的液体压强增加的比乙小；由于原来的液体压强相等，因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小，所以甲液体中压强计U形管内液面的高度差ΔH甲＜ΔH乙。
26.（8分）小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材（两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干）连接了如图甲所示电路。
（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡（选填“发光”或“不发光”）；请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。
（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，小明调整电路后闭合开关，调节滑片P到某处，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向滑动（选填“左”“右”）。
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而。
（4）根据图象乙提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；由图可知，当灯泡电流是额定电流一半时，灯泡对应的电阻为R1，当灯泡电压为额定电压一半时，灯泡对应电阻为R2，则R1R2。（选填“＜”“=”“＞”）。
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
④小灯泡的额定功率P额=W。
【答案】（1）电源电压小于3.8V；不发光；如答图所示；（2）左；（3）变大；（4）0.76；＜；（5）0.5。
【解答】（1）灯在3.8V电压下正常发光，而电源电压为3V小于灯的额定电压，故灯不能正常发光；
原电路中，电压表串联在电路中，变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的，电路中的电流为0，故灯不发光，电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，如下左所示：
（3） 电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测得小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据串联分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向左端移动；
（3）根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而变大。
（4）由图乙知，灯在3.8V额定电压下对应的电流为0.2A，
则小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
（4）如上图右，当灯泡电流是额定电流一半时，对应的点为B，灯泡对应的电阻为R1；当灯泡电压为额定电压一半时，对应的点为C，灯泡对应电阻为R2，
由图知，电流随电压的变大而变大，根据P=UI，故C点对应的电功率大于B的电功率，C点的对应的温度高于B点的对应的温度，故则R1＜R2；
（5）根据上面的分析，具体步骤：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
在①中，电源电压为U=4.5V，在②中，灯与滑片以下电阻丝R滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，
灯的电压：UL=U－U滑下=4.5V－2V=2.5V，灯正常发光；
在③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为：
U-3V=4.5V-3V=1.5V，根据分压原理，R滑上：R滑下=1：2，因变阻器的总电阻为15Ω，故R滑下=10Ω，由欧姆定律和串联电路电流的规律，
通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝＝＝0.2A；
④小灯泡的额定功率：P额=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W。
27.（6分）国产“运20”运输机如图所示。飞机及运送的人员和物资的总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2；飞机起飞后在空中匀速飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，匀速飞行的航程1200km。求：
（1）飞机起飞时，其升力利用气体流速越大，压强越 。（选填“小”或“大”）
（2）飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？
（3）本次航程中匀速行驶过程中，飞机发动机牵引力所做的功是多少？
【答案】（1）小；（2）4.9×105Pa；（3）1.08×1011J。
【解答】（1）飞机的机翼是上凸下平，飞行时上表面空气流速大、压强小，下表面空气流速小、压强大，于是产生了一个向上的压强差，正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力；
（2）飞机及运送的人员和物资的总重力：G＝mg＝210×103kg×9.8N/kg＝2.058×106N，
对地面的压力：F＝G＝2.058×106N，
着陆后，轮胎与地面总接触面积，即受力面积S＝4.2m2，
对水平地面的压强：p＝＝＝4.9×105Pa；
（2）飞机匀速飞行时，受力平衡，飞机的牵引力：F牵＝f＝9×104N，
本次航程，飞机发动机牵引力所做的功：W＝F牵s＝9×104N×1200×103m＝1.08×1011J。
答：（1）小；（2）飞机降落后，静止时对水平地面的压强为4.9×105Pa；
（3）本次航程中匀速行驶过程中，飞机发动机牵引力所做的功是1.08×1011J。
额定转速n
2900r/min
额定流量Q
0.05m3/s
额定扬程H
8m
额定功率P
7.5kW
28.（8分）喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。水泵的扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。某喷泉装有四台参数如表的水泵。
（1）第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为m；额定流量下水泵每分钟喷出水的质量为kg。
（2）第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，求这次调试过程四台水泵消耗的电能为多少kW•h。
（3）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水。求：
①t=3s时电阻R的电功率；②该电路工作20min，喷水时间共为多少秒。
【答案】（1）6.48；3.0×103kg；（2）0.75；（3）40.5；400。
【解答】（1）根据题意知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.9倍，则此时的扬程为额定功率时的（0.9）2倍，即此时的扬程为：0.81×8m＝6.48m；
由表格可知额定流量为0.05m3/s，即水泵每秒喷出水的体积为 0.05m3，
则每分钟喷出水的体积为 0.05m3×60=3m3，
根据ρ＝得，水泵每分钟喷出水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3m3＝3.0×103kg；
（2）第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，
即四台水泵每台都在额定功率下工作20s+70s=90s，
则这次调试过程四台水泵消耗的电能为：W＝Pt＝4×7.5kW×h＝0.75kW•h；
（3）根据题意知：当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝6V，
根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB－UD＝15V－6V＝9V；
电阻R的电功率为：PR＝＝＝40.5W；
当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，所以当PR＝8W时，
根据P＝知：R两端的电压为：U′R＝＝＝4V；
这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对于的电压为：UAB＝UD+UR＝6V+4V＝10V，
由图丙可知0~3s时AB的电压均匀增加，3s达到15V，故2s对于的电压为10V，即一个周期的2~4s内，UAB≥10V，则有三分之一的时间在喷水，
则电路工作20min喷水时间共有：t＝×20min＝×1200s＝400s。
答：（1）6.48；3.0×103kg；（2）这次调试过程四台水泵消耗的电能为0.75kW•h；
（3）①t=3s时电阻R的电功率为40.5W；②该电路工作20min，喷水时间共为400s
2022年江苏南京市中考物理模拟卷
本卷满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的）
1．如图是我国即将建成的空间站基本构型，随着多个国家合作建造的国际空间站2024年退役后，它将成为地球轨道上唯一的载人空间站。若以核心舱为参照物，下列物体处于静止状态的是（ ）
A．地球 B．实验舱
C．对接过程中的货运飞船 D．出舱行走的宇航员
2．如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（ ）
A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低
C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高
3．下列现象中，与烧水时壶口出现的“白气”，属于同种物态变化的是（ ）
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
4．2021年2月开播的《中国诗词大会》第六季，又一次激起观众对国学经典的喜爱。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中狗叫声是通过大地传到人耳
B．“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”是以河岸作为参照物
C．“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“倒影”是楼台通过池塘水面成的实像
D．“举杯邀明月，对影成三人”中的“影”是由光的直线传播形成的
5．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
B．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心
C．两个表面光滑的铅块相互紧压粘在一起，说明分子在永不停息的无规则运动
D．细绳悬挂的两个轻质泡沫小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
6．如图所示，甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是：①厚玻璃筒内气体 ②瓶子内空气 ③试管内水蒸气 ④气缸内高温燃气。当发生图片中的物理过程时，研究对象的内能减小的有（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
7．用下列器材，在月球和地球上分别对同一物体进行测量，测量值不发生变化的有（ ）
A．①② B．②④ C．①③④ D．①②③④
8．2月6日，女足亚洲杯决赛，中国女足逆转战胜韩国队，夺得冠军。如图所示为中国女足队员比赛瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
9．如图电路。闭合开关，灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，灯L1突然熄灭，电流表示数变小，电压表示数为零。此过程出现的故障是（ ）
A．L1短路 B．L1灯丝烧断
C．导线a或b开路 D．导线c或d开路
10．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
11．大国重器——“奋斗者”号，凝聚中国智慧，深入万米海底显神通。2020年11月10日，在马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909米，刷新我国载人深潜新纪录，ρ水＝1.0×103kg/m3）下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号匀速下潜过程中受到的重力大于浮力
B．“奋斗者”通过改变浮力的大小来实现上浮和下潜
C．“奋斗者”号在海面下下潜过程中受到的浮力变大
D．“奋斗者”号下潜到10000米时受到的海水压强为1×108Pa
12．如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。若只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示；若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图像如图（c）所示。根据题设条件可以判断下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R2的阻值为150Ω
C．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
D．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
13.（4分）图甲是我国女子冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。小明用刻度尺测量冰壶的高度AB如图乙所示，其高度为 cm。运动员一次从投掷线以5m/s速度推出的冰壶，经10s刚好运动到营垒圆心处，投掷线到营垒圆心处距离是30m，则这段时间冰壶运动的平均速度是 m/s。比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，擦冰时利用 的方式改变物体的内能，使一些冰熔化成薄薄的一层水，从而 （填“增大”或“减小”）滑动摩擦力。
甲 乙
14.（3分）一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4 s～8 s内小车受到的牵引力恒为10 N，则在4 s～8 s内小车受到的合力为______N，运动的路程为______m；在0～4 s内小车受到的摩擦力________10 N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
15.（3分）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，不计绳重和摩擦。动滑轮所受的重力为 ，拉力F的功率是 ，滑轮组的机械效率是 。
16.（3分）如图所示，水平面上的甲、乙两个容器完全相同，分别盛有密度为ρ1、ρ2两种不同的液体，把质量相等，体积不同的A、B两个实心小球放入甲容器中，两球沉底，A球受到的浮力为F1，液体对甲容器底部的压强为p1，甲容器对桌面的压强为p1′。将A、B两个实心小球放入乙容器中，A漂浮，B沉底，A球受到的浮力为F2，液体对乙容器底部的压强为p2，乙容器对桌面的压强为p2′。两容器中液面相平，可以判断：F1 F2，p1 p2，p1′ p2′。（均选填“＜”“＝”或“＞”）
17.（4分）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；
（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。
（3）汽油属于________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J。[q汽油=4.6×107J/kg]
18.（4分）如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。
（1）灯泡L正常工作时的电阻为 Ω。
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，电路消耗的最大功率为 W；将滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时灯泡的实际功率为 W。
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，电路工作1min消耗的电能为 J。
19．（5分）小明设计了如图甲的防疫模拟智能测温报警电路：电源电压调为15V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，超过20mA会损坏，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。
①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a．电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω；
b．将开关S向 （选填“c”或“d”）端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 ；
c．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温，测得某位学生的体温为36℃，此时，该电路中的电流是 mA（保留一位小数）。
③用①中已调试好的报警电路，若要求当所测温度达到或超过37.3℃时电路报警。若电源电压可调，其他条件不变，则将电源电压调为 V即可。
三、解答题（本题共9小题，共50分。解答第27、28题时应有公式和解题过程）
20． （6分）按要求作图（请保留作图痕迹）。
（1）如图，请作出入射光线在玻璃砖AC面上的反射光线和大致的折射光线。
（2）如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。
（3）图中已经正确连接好了部分电路，将其余部分连接完整。
21.（4分）如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置，两个试管中分别装有质量为100g、初温为85℃的水和油，相同时间两试管中的液体吸收的热量相同。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计的示数如图甲所示为 ℃。
（2）刚加热到沸腾时，水吸收的热量为 J。
（3）实验过程中两个温度计示数随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知，液体沸腾时，吸收热量，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
（4）若试管中油的质量为水质量的2倍，由图像可知：c油＝ J/（kg•℃）。
22.（4分）用注射器做以下物理小实验：
（1）图甲中，注射器内吸入少量乙醚，堵住管口，继续向后抽动活塞，液态的乙醚消失不见：反方向推动活塞，观察到管内再次出现液态的乙醚，这是用 的方式使气体液化。
（2）图乙中，烧瓶中的水停止沸腾后，若用注射器从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是因为 。
（3）图丙中，两只纸船附在水面上静止不动，用注射器向两船之间的水面快速注水，两船将 （选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）。
（4）图丁是自制潜水艇模型，向内压注射器活塞，模型将 （选填“上浮”或“下沉”）。
23.（5分）如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：
a．将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；
b. 读出量筒中待测液体的体积V2；
c. 将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F2.
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在________；
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为______（填对应字母代号）；
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重力为G＝________；
（4）待测液体的密度可表示为ρ液＝________；
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石＝________。
24.（4分）小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、 实像。
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 。
25.（5分）用压强计探究液体内部压强的特点，小明实验前，用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，其目的是 。
（1）如图两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时两容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 p乙，p′甲 p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 （选填“变大”、“变小”），且ΔH甲 ΔH乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
26.（8分）小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材（两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干）连接了如图甲所示电路。
（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡（选填“发光”或“不发光”）；请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。
（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，小明调整电路后闭合开关，调节滑片P到某处，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向滑动（选填“左”“右”）。
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而。
（4）根据图象乙提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；由图可知，当灯泡电流是额定电流一半时，灯泡对应的电阻为R1，当灯泡电压为额定电压一半时，灯泡对应电阻为R2，则R1R2。（选填“＜”“=”“＞”）。
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
④小灯泡的额定功率P额=W。
27.（6分）国产“运20”运输机如图所示。飞机及运送的人员和物资的总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2；飞机起飞后在空中匀速飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，匀速飞行的航程1200km。求：
（1）飞机起飞时，其升力利用气体流速越大，压强越 。（选填“小”或“大”）
（2）飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？
（3）本次航程中匀速行驶过程中，飞机发动机牵引力所做的功是多少？
28.（8分）喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。水泵的扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。某喷泉装有四台参数如表的水泵。
额定转速n
2900r/min
额定流量Q
0.05m3/s
额定扬程H
8m
额定功率P
7.5kW
（1）第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为m；额定流量下水泵每分钟喷出水的质量为kg。
（2）第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，求这次调试过程四台水泵消耗的电能为多少kW•h。
（3）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水。求：
①t=3s时电阻R的电功率；②该电路工作20min，喷水时间共为多少秒。
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的）
1．如图是我国即将建成的空间站基本构型，随着多个国家合作建造的国际空间站2024年退役后，它将成为地球轨道上唯一的载人空间站。若以核心舱为参照物，下列物体处于静止状态的是（ ）
A．地球 B．实验舱
C．对接过程中的货运飞船 D．出舱行走的宇航员
【答案】B
【解答】若以核心舱为参照物，地球、对接过程中的货运飞船、出舱行走的宇航员与核心舱之间有位置的变化，是运动的；实验舱与核心舱之间没有位置的改变，是静止的，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．如图，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，甲、乙相比，甲鼓皮（ ）
A．发声的响度一定较大 B．发声的音调一定较低
C．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高
【答案】B
【解答】甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，说明甲鼓振动的频率比乙低，甲鼓发出的音调比乙鼓低；不知道甲鼓和乙鼓的振幅，不能判断其响度大小；故ACD错误，B正确。故选B。
3．下列现象中，与烧水时壶口出现的“白气”，属于同种物态变化的是（ ）
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】C
【解答】烧水时壶口出现“白气”，是水蒸气液化形成的小水滴；
①冰雪消融是固态冰变为液态水的过程，属于熔化现象，故①不符合题意；
②露水是空气中温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水珠附着在小草上形成的，故②符合题意；
③雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故③符合题意；
④霜是空气中的水蒸气放热后凝华形成的固态小冰晶，故④不符合题意。故选C。
4．2021年2月开播的《中国诗词大会》第六季，又一次激起观众对国学经典的喜爱。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中狗叫声是通过大地传到人耳
B．“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”是以河岸作为参照物
C．“绿树荫浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“倒影”是楼台通过池塘水面成的实像
D．“举杯邀明月，对影成三人”中的“影”是由光的直线传播形成的
【答案】D
【解答】声音可以在空气中传播。“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中狗叫声是通过空气传到人耳的。故A错误；“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”是以流水作为参照物；如果以河岸为参照物，桥也是静止的。故B错误；“楼台倒影入池塘”中的“倒影”是光反射形成的虚像。故C错误；光遇到不透明物体时，在物体的后方形成一个暗区，这就是所谓的影子；对影成三人中的“影”是光的直线传播形成的。故D正确。故选D。
5．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法
B．宇宙是一个有层次的天体系统，太阳是宇宙的中心
C．两个表面光滑的铅块相互紧压粘在一起，说明分子在永不停息的无规则运动
D．细绳悬挂的两个轻质泡沫小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷
【答案】A
【解答】科学家常应采用建立“模型”的方法对物质内部结构进行研究，故A正确；太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故B错误；将两个表面光滑的铅块相互紧压后它们会粘在一起，说明分子间存在引力，故C错误；细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球可能带有异种电荷，也可能是一个带电，一个不带电，故D错误。故选A。
6．如图所示，甲、乙、丙、丁装置中涉及的研究对象分别是：①厚玻璃筒内气体 ②瓶子内空气 ③试管内水蒸气 ④气缸内高温燃气。当发生图片中的物理过程时，研究对象的内能减小的有（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
【答案】B
【解答】图甲，厚玻璃筒内的气体被压缩时，活塞对气体做功，瓶内气体温度升高，气体的内能增加；图乙，瓶子内的气体推动塞子跳起时，气体对塞子做功，气体的内能化为塞子的机械能，瓶子内空气内能减小；图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少；图丁，汽缸内的燃气推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内燃气的内能减少。综上分析，研究对象的内能减小的有：②③④，所以B正确。故选B。
7．用下列器材，在月球和地球上分别对同一物体进行测量，测量值不发生变化的有（ ）
A．①② B．②④ C．①③④ D．①②③④
【答案】C
【解答】质量是物体的性质，与位置无关，所以同一个物体在地球和月球上的质量不变；
①使用杆秤在月球上测量物体质量时，秤砣对杆秤的拉力和物体对秤盘的压力都减小到在地球上时的六分之一，所以秤砣所在位置不变，也就是测量结果不变；
②使用弹簧测力计测量物体重力时，由于月球重力是地球重力的六分之一，所以弹簧秤在月球上的示数是在地球上的六分之一，也就是测量结果不同；
③使用天平在月球上测量物体质量时，砝码对托盘的压力和物体对托盘的压力都减小到在地球上时的六分之一，所以测量结果不变；
④使用磅秤在月球上测量物体质量时，砝码对磅秤的压力和物体对磅秤的压力都减小到在地球上时的六分之一，所以砝码所在位置不变，也就是测量结果不变。
综上可知，只有①③④正确。故选C。
8．2月6日，女足亚洲杯决赛，中国女足逆转战胜韩国队，夺得冠军。如图所示为中国女足队员比赛瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
【答案】B
【解答】球的运动方向与脚用力的大小、力的方向和力的作用点有关，故A错误；球离开脚后，球由于具有惯性，仍然会向前运动，故B正确；踢出去的足球在空中向前运动的过程中，足球由于惯性向前运动，不再受到脚的作用力，所以脚对球的力对球没有做功，故C错误；球运动到最高点时，只受重力和空气阻力的作用，这两个力的方向不同，因此受到的是非平衡力，故D错误。故选B。
9．如图电路。闭合开关，灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，灯L1突然熄灭，电流表示数变小，电压表示数为零。此过程出现的故障是（ ）
A．L1短路 B．L1灯丝烧断
C．导线a或b开路 D．导线c或d开路
【答案】C
【解答】由图可知，该电路为并联电路，电流表测量干路中的电流，电压表测量的是电源的电压；
闭合开关，灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，灯L1突然熄灭，电流表示数变小，根据并联电路的电流特点可知，电路中有一条支路发生了断路现象；
电压表示数为零，说明电压表的正负接线柱与电源是断开的；
L1短路，则整个电路短路，电源会烧坏，两个电表都无示数，故A不符合题意；L1灯丝烧断，干路中的电流减小，电压表并联到电源两端，有示数，故B不符合题意；导线a或b开路，灯泡L1的支路没有接到电路中，电流表示数减小，电压表与电源之间是断开的，电压表无示数，故C符合题意；导线c或d开路，灯泡L1的支路接到电路中，灯L1、L2仍然正常发光，电流表示数不变，电压表与电源之间是断开的，电压表无示数，故D不符合题意。故选C。
10．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图所示两套完全相同装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．通过调节铁圈A的位置，使温度计处于适当的高度
B．实验中需要保证两种燃料燃烧时间相同
C．将两套装置中两个烧杯中的水换成比热容小的液体可以使实验现象更明显
D．如要进一步研究不同物质的吸热能力，只需将其中一个烧杯中的水换成等质量煤油
【答案】C
【解答】实验中通过调节铁圈B的位置，使温度计处于适当的高度，故A错误；实验中采用的是控制变量法，需要控制两种燃料的质量相同，并且全部燃烧，不需要控制燃烧时间相同，故B错误；将两烧杯中的水换成比热容小的液体，在吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越大，可以使实验现象更明显，故C正确；如要进一步研究不同物质的吸热能力，实验中需要用相同的热源加热，即用相同的燃料进行加热，还需要将其中一个烧杯中的水换成等质量的煤油，故D错误。故选C。
11．大国重器——“奋斗者”号，凝聚中国智慧，深入万米海底显神通。2020年11月10日，在马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909米，刷新我国载人深潜新纪录，ρ水＝1.0×103kg/m3）下列说法正确的是（ ）
A．“奋斗者”号匀速下潜过程中受到的重力大于浮力
B．“奋斗者”通过改变浮力的大小来实现上浮和下潜
C．“奋斗者”号在海面下下潜过程中受到的浮力变大
D．“奋斗者”号下潜到10000米时受到的海水压强为1×108Pa
【答案】D
【解答】潜水器在水下匀速下潜的过程中，潜水器受到的重力和浮力是一对平衡力，大小相等，故A错误；潜水器潜在水中时，液体密度不变，它排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，其浮力不变，所以潜水器不是通过改变浮力大小来实现上浮和下沉的，而是通过改变自身重力来实现上浮或下沉的，故BC错误；“奋斗者”号受到海水的压强约为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa，故D正确。故选D。
12．如图（a）所示电路，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。若只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示；若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图像如图（c）所示。根据题设条件可以判断下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R2的阻值为150Ω
C．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
D．只闭合开关S和S2，滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
【答案】D
【解答】AB、只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2，
在图（b）中取两组数据代入公式，可得：
U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：U＝5V，R2＝10Ω；故AB错误；
C、灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯泡L正常工作时的电压为4V，
此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U－UL额＝5V－4V＝1V，
则R1接入电路的最小电阻：R1小＝＝＝2Ω，故C错误；
D、只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
由于电压表量程0～3V，根据串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路的电阻最大，
此时小灯泡两端电压为：UL＝U－U1大＝5V－3V＝2V，
由图（c）可知电路中最小电流：I最小＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大＝＝＝7.5Ω，故D正确。故选D。
二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分）
甲 乙
13.（4分）图甲是我国女子冰壶队参加冬奥会时的比赛情景。小明用刻度尺测量冰壶的高度AB如图乙所示，其高度为 cm。运动员一次从投掷线以5m/s速度推出的冰壶，经10s刚好运动到营垒圆心处，投掷线到营垒圆心处距离是30m，则这段时间冰壶运动的平均速度是 m/s。比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，擦冰时利用 的方式改变物体的内能，使一些冰熔化成薄薄的一层水，从而 （填“增大”或“减小”）滑动摩擦力。
【答案】11.40；3；做功；减小。
【解答】由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，冰壶的高度为13.40cm－2.00cm=11.40cm；
冰壶的平均速度：v＝＝＝3m/s；冰刷扫冰，用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的内能增加、温度升高，达到冰的熔点熔化成水，存在于冰面和冰壶之间减小了冰壶滑行时的摩擦力，这是利用做功的方法改变物体的内能。
14.（3分）一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4 s～8 s内小车受到的牵引力恒为10 N，则在4 s～8 s内小车受到的合力为______N，运动的路程为______m；在0～4 s内小车受到的摩擦力________10 N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 0；16；等于。
【解答】由图像可知，在4 s～8 s内，小电动车做匀速直线运动，受平衡力作用，牵引力与摩擦力是一对平衡力，受到的摩擦力大小为f＝F＝10 N，小车受到的合力为0 N；运动的路程为s＝vt＝4 m/s×4 s＝16 m；由于小电动车在运动过程中，小车对地面的压力及接触面的粗糙程度不变，小车在0～4 s内受到的摩擦力与4 s～8 s内受到的摩擦力相同，等于10 N。
15.（3分）如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，不计绳重和摩擦。动滑轮所受的重力为 ，拉力F的功率是 ，滑轮组的机械效率是 。
【答案】100N；100W；90%。
【解答】（1）物体A被提高了h＝4m，由于动滑轮随物体一起运动，动滑轮提升的高度也是h＝4m，
不计绳重和摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，
由W额＝G动h得动滑轮重力：G动＝＝＝100N；
（2） 物体上升的速度：v物＝＝＝0.1m/s，
有用功：W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J，
拉力做的总功：W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J，
拉力的功率：P＝＝＝100W；
（3）滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝90%。
16.（3分）如图所示，水平面上的甲、乙两个容器完全相同，分别盛有密度为ρ1、ρ2两种不同的液体，把质量相等，体积不同的A、B两个实心小球放入甲容器中，两球沉底，A球受到的浮力为F1，液体对甲容器底部的压强为p1，甲容器对桌面的压强为p1′。将A、B两个实心小球放入乙容器中，A漂浮，B沉底，A球受到的浮力为F2，液体对乙容器底部的压强为p2，乙容器对桌面的压强为p2′。两容器中液面相平，可以判断：F1 F2，p1 p2，p1′ p2′。（均选填“＜”“＝”或“＞”）
【答案】＜；＜；＜。
【解答】（1）A球在甲液体中下沉，则甲液体的密度小于A球的密度，在乙液体中，A球漂浮，则A球的密度小于乙液体的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，即：ρ1＜ρ2；两容器液面相平，且ρ1＜ρ2，根据p＝ρgh可知甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强，即p1＜p2；
（2）由图可知，在甲液体中A球下沉，则GA＞F1，在乙液体中A漂浮，GA＝F2，所以F1＜F2；
（3）从图中可知甲液体的体积小于乙液体的体积，且ρ1＜ρ2，根据ρ＝的变形式m＝ρV可知甲液体的质量小于乙液体的质量，甲乙容器相同，根据F压＝G＝mg可知甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，因受力面积相同，根据p＝可知p1′＜p2′。
17.（4分）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）北斗导航卫星是通过__________向插秧机发送位置信息的；
（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于__________冲程。
（3）汽油属于________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是__________J。[q汽油=4.6×107J/kg]
【答案】（1）电磁波；（2）压缩；（3）非清洁；9.66×106J。
【解答】（1）电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的；
（2）从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能；
（3）由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源；
汽油完全燃烧放出的热量是：Q放＝mq汽油＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J。
18.（4分）如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。
（1）灯泡L正常工作时的电阻为 Ω。
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，电路消耗的最大功率为 W；将滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时灯泡的实际功率为 W。
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，电路工作1min消耗的电能为 J。
【答案】（1）12；（2）1.8；0.2；（3）396。
【解答】（1）灯泡L标有“6V 3W”，灯泡L正常工作时的电阻为：RL＝＝＝12Ω；
（2）闭合S1、S3，断开S2、S4，灯泡L、定值电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，
当电压表示数最大时，通过定值电阻的电流最大，定值电阻R1的阻值为10Ω，电压表量程为0～3V，
则定值电阻允许通过的最大电流为：IR＝＝＝0.3A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
灯泡允许通过的最大电流为：IL＝＝＝0.5A，
串联电路各处电流相等，所以电路允许通过的最大电流为0.3A，
此时电路消耗的最大功率为：P＝UIR＝6V×0.3A＝1.8W；
滑片移至中点时电压表示数为2V，则此时通过电路的电流为：I′＝＝＝0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压为：U2＝I′×R2＝0.2A××30Ω＝3V，
灯泡两端的电压为：UL'＝U﹣U1﹣U2＝6V﹣2V﹣3V＝1V，
则灯泡的实际功率为：P′＝I′UL'＝0.2A×1V＝0.2W；
（3）断开S1、S3，闭合S2、S4，灯泡L、定值电阻R1并联接入电路，
并联电路各并联支路两端电压相等，
通过灯泡的电流为灯泡允许通过的最大电流0.5A，通过定值电阻的电流为：I1＝＝＝0.6A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流为：I0＝IL+I1＝0.5A+0.6A＝1.1A，
电路工作1min消耗的电能为：W＝UI0t＝6V×1.1A×60s＝396J。
19．（5分）小明设计了如图甲的防疫模拟智能测温报警电路：电源电压调为15V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，超过20mA会损坏，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。
①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a．电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω；
b．将开关S向 （选填“c”或“d”）端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 ；
c．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温，测得某位学生的体温为36℃，此时，该电路中的电流是 mA（保留一位小数）。
③用①中已调试好的报警电路，若要求当所测温度达到或超过37.3℃时电路报警。若电源电压可调，其他条件不变，则将电源电压调为 V即可。
【答案】①400；c；报警器报警；②9.4；③14.7。
【解答】①由图丙知，热敏电阻RT的阻值与温度T是一次函数关系，设关系式为RT＝kT+b，
将（35℃，600Ω）和（38℃，300Ω）上式得，
600Ω＝k×35℃+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
300Ω＝k×38℃+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得，k＝－100Ω/℃，b＝4100Ω，
所以关系式为：RT＝－100Ω/℃•T+4100Ω，
当温度为37℃时，RT＝－100Ω/℃×37℃+4100Ω＝400Ω；
所以为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值400Ω，再将开关向c端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流I＝10mA＝0.01A，报警器报警；
②此时电路的总电阻为：R＝＝＝1500Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器的电阻为：R滑＝R－RT＝1500Ω－400Ω＝1100Ω，
当温度为36℃时，热敏电阻的阻值为：RT′＝－100Ω/℃×36℃+4100Ω＝500Ω；
此时电路的电流为：I′＝＝＝≈0.0094A＝9.4mA；
③当温度为37.3℃时，RT＝－100Ω/℃×37.3℃+4100Ω＝370Ω，
此时电路的总电阻为：R′＝RT+R滑＝370Ω+1100Ω＝1470Ω，
此时的电源电压为：U′＝IR′＝0.01A×1470Ω＝14.7V。
三、解答题（本题共9小题，共50分。解答第27、28题时应有公式和解题过程）
21． （6分）按要求作图（请保留作图痕迹）。
（1）如图，请作出入射光线在玻璃砖AC面上的反射光线和大致的折射光线。
【解答】先过入射点作光线射到AC面上的法线，根据反射角等于入射角，作出反射光线；根据光由玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线另一侧的空气中画出折射光线，如图所示：
（2）如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。
【解答】当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的。作力Fl的延长线，过支点O作力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂；过力臂L2末端，作垂直于L2直线，与杠杆OA的交点为力F2作用点，方向斜向右上方，如图所示：
（3）图中已经正确连接好了部分电路，将其余部分连接完整。
【解答】在家庭电路中，灯泡与三孔插座并联；由图可知，开关与灯泡串联，为了用电的安全，开关应接在火线与灯泡之间，所以最上面的导线为火线；三孔插座的中间孔接地线，所以最下面的导线为地线，则中间的线为零线；三孔插座的左孔接零线，右孔接火线；如图所示：
21.（4分）如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置，两个试管中分别装有质量为100g、初温为85℃的水和油，相同时间两试管中的液体吸收的热量相同。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计的示数如图甲所示为 ℃。
（2）刚加热到沸腾时，水吸收的热量为 J。
（3）实验过程中两个温度计示数随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知，液体沸腾时，吸收热量，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
（4）若试管中油的质量为水质量的2倍，由图像可知：c油＝ J/（kg•℃）。
【答案】（1）91；（2）5460；（3）不变；（4）2.1×103。
【解答】（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计分度值是1℃，温度计的示数如图甲所示为91℃；
（2）水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（98℃－85℃）＝5460J；
（3）液体沸腾时的温度叫沸点。由实验数据知，水温达到98℃后保持不变，说明水的沸点是98℃；水沸腾时的特点是：吸收热量，温度保持不变；
（4）由图像可知，在水沸腾之前的时间段，水与油在相同时间吸收相同的热量，温度变化相同，试管中油的质量为水质量的2倍，
Q吸＝cm△t＝c水m水△t＝c油m油△t，c油＝＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
22.（4分）用注射器做以下物理小实验：
（1）图甲中，注射器内吸入少量乙醚，堵住管口，继续向后抽动活塞，液态的乙醚消失不见：反方向推动活塞，观察到管内再次出现液态的乙醚，这是用 的方式使气体液化。
（2）图乙中，烧瓶中的水停止沸腾后，若用注射器从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是因为 。
（3）图丙中，两只纸船附在水面上静止不动，用注射器向两船之间的水面快速注水，两船将 （选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）。
（4）图丁是自制潜水艇模型，向内压注射器活塞，模型将 （选填“上浮”或“下沉”）。
【答案】（1）压缩体积；（2）液面上方气压降低，水的沸点降低；（3）相互靠近；（4）上浮。
【解答】（1）推活塞，使气态乙醚的体积被压缩，分子间的距离拉近，体积变小，变成了液态，这表明用压缩体积的方法可以使气体液化；
（2）当对烧瓶抽气时，瓶中的气压降低，所以水的沸点也会降低，当沸点降到水的温度以下时，会出现瓶中的水又沸腾起来的现象；
（3）两只纸船浮在水面上静止不动，两只纸船两侧压强都相等，用注射器向两船之间的水面快速注水，中间水的流速增大，压强减小，外侧压强不变，两只纸船都在向里压强差的作用下相互靠近；
（4）向内压注射器的活塞时，试管内气压增大，水从试管中被压出，试管中的水减少，重力小于于浮力，所以潜艇模型将上浮。
23.（5分）如图所示，为测量某种液体的密度，小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作：
a．将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1；
b. 读出量筒中待测液体的体积V2；
c. 将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F2.
（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在________；
（2）为了较准确地测量液体的密度，图中合理的操作顺序应为________（填对应字母代号）；
（3）小石块浸没在待测液体中时，排开液体的重力为G＝________；
（4）待测液体的密度可表示为ρ液＝________；
（5）小华还算出了小石块的密度，其表达式为ρ石＝________。
【答案】（1）0刻度线；（2）c、b、a或b、c、a；（3）F2－F1；（4）；（5）。
【解答】（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否对准0刻度线，如有偏差，需要调零；
（2）为了较准确地测量液体的密度，应先测出石块的重力，再测出小石块完全浸入液体后，液体对它的浮力，所以操作顺序为c、b、a或b、c、a；
（3）小石块浸没在待测液体中时，受到的浮力等于它排开液体的重力，则G排＝F2－F1；
（4）小石块全部浸入待测液体中受到的浮力，F浮＝G排＝F2－F1，V排＝V石块＝V1－V2，
由F浮＝ρ液gV排可得ρ液＝＝ ；
（5） 小石块的质量m＝，小石块浸没在待测液体中时，V排＝V石块＝V1－V2，
小石块的密度ρ＝＝。
24.（4分）小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的 上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像为倒立、 实像。
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向 调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小 。
【答案】（1）主光轴；等大；（2）上；不变。
【解答】（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使蜡烛、凸透镜、光屏三者在同一条直线上，也就是使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察；
由图知，此时v＝60cm﹣40cm＝20cm，u＝40cm﹣20cm＝20cm，即v＝u，所以此时成倒立、等大的实像；
（2）将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上会聚成倒立的实像。已知烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向上调节；因为像距等于物距，所以像物等大，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。
25.（5分）用压强计探究液体内部压强的特点，小明实验前，用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，其目的是 。
（1）如图两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时两容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 p乙，p′甲 p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差△H甲、△H乙都将 （选填“变大”、“变小”），且ΔH甲 ΔH乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】检查装置的气密性；（1）＜；＝；（2）变大；＜。
【解答】U形管压强计内液面的高度差反应金属盒受到的液体压强的大小，所以小明实验前，需要用手指按压金属盒橡皮膜，观察U形管内液面的高度差，若U形管两边液柱的高度几乎不变化，说明软管或橡皮膜漏气，所以此操作的目的是检查装置的气密性；
（1）U形管内液面的高度差相同，说明此时两橡皮膜所受液体压强相同，即p′甲＝p′乙；
两容器内液面相平，甲液体中金属盒的深度大，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：ρ甲＜ρ乙，
由图知甲乙的液面相平，且ρ甲＜ρ乙，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：p甲＜p乙；
（2）将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后，深度增加，两U形管内液面的高度差ΔH甲、ΔH乙都将变大，由于甲液体的密度小，因此甲金属盒受到的液体压强增加的比乙小；由于原来的液体压强相等，因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小，所以甲液体中压强计U形管内液面的高度差ΔH甲＜ΔH乙。
26.（8分）小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材（两节新干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干）连接了如图甲所示电路。
（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡（选填“发光”或“不发光”）；请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。
（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，小明调整电路后闭合开关，调节滑片P到某处，电压表示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向滑动（选填“左”“右”）。
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而。
（4）根据图象乙提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；由图可知，当灯泡电流是额定电流一半时，灯泡对应的电阻为R1，当灯泡电压为额定电压一半时，灯泡对应电阻为R2，则R1R2。（选填“＜”“=”“＞”）。
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
④小灯泡的额定功率P额=W。
【答案】（1）电源电压小于3.8V；不发光；如答图所示；（2）左；（3）变大；（4）0.76；＜；（5）0.5。
【解答】（1）灯在3.8V电压下正常发光，而电源电压为3V小于灯的额定电压，故灯不能正常发光；
原电路中，电压表串联在电路中，变阻器与电流表串联后再与灯并联是错误的，电路中的电流为0，故灯不发光，电压表应与灯并联，变阻器与电流表和灯串联，如下左所示：
（3） 电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测得小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据串联分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向左端移动；
（3）根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而变大。
（4）由图乙知，灯在3.8V额定电压下对应的电流为0.2A，
则小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W；
（4）如上图右，当灯泡电流是额定电流一半时，对应的点为B，灯泡对应的电阻为R1；当灯泡电压为额定电压一半时，对应的点为C，灯泡对应电阻为R2，
由图知，电流随电压的变大而变大，根据P=UI，故C点对应的电功率大于B的电功率，C点的对应的温度高于B点的对应的温度，故则R1＜R2；
（5）根据上面的分析，具体步骤：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。
在①中，电源电压为U=4.5V，在②中，灯与滑片以下电阻丝R滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，
灯的电压：UL=U－U滑下=4.5V－2V=2.5V，灯正常发光；
在③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为：
U-3V=4.5V-3V=1.5V，根据分压原理，R滑上：R滑下=1：2，因变阻器的总电阻为15Ω，故R滑下=10Ω，由欧姆定律和串联电路电流的规律，
通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝＝＝0.2A；
④小灯泡的额定功率：P额=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W。
27.（6分）国产“运20”运输机如图所示。飞机及运送的人员和物资的总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2；飞机起飞后在空中匀速飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，匀速飞行的航程1200km。求：
（1）飞机起飞时，其升力利用气体流速越大，压强越 。（选填“小”或“大”）
（2）飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？
（3）本次航程中匀速行驶过程中，飞机发动机牵引力所做的功是多少？
【答案】（1）小；（2）4.9×105Pa；（3）1.08×1011J。
【解答】（1）飞机的机翼是上凸下平，飞行时上表面空气流速大、压强小，下表面空气流速小、压强大，于是产生了一个向上的压强差，正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力；
（2）飞机及运送的人员和物资的总重力：G＝mg＝210×103kg×9.8N/kg＝2.058×106N，
对地面的压力：F＝G＝2.058×106N，
着陆后，轮胎与地面总接触面积，即受力面积S＝4.2m2，
对水平地面的压强：p＝＝＝4.9×105Pa；
（2）飞机匀速飞行时，受力平衡，飞机的牵引力：F牵＝f＝9×104N，
本次航程，飞机发动机牵引力所做的功：W＝F牵s＝9×104N×1200×103m＝1.08×1011J。
答：（1）小；（2）飞机降落后，静止时对水平地面的压强为4.9×105Pa；
（3）本次航程中匀速行驶过程中，飞机发动机牵引力所做的功是1.08×1011J。
额定转速n
2900r/min
额定流量Q
0.05m3/s
额定扬程H
8m
额定功率P
7.5kW
28.（8分）喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。水泵的扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。某喷泉装有四台参数如表的水泵。
（1）第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为m；额定流量下水泵每分钟喷出水的质量为kg。
（2）第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，求这次调试过程四台水泵消耗的电能为多少kW•h。
（3）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。定值电阻R=2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水。求：
①t=3s时电阻R的电功率；②该电路工作20min，喷水时间共为多少秒。
【答案】（1）6.48；3.0×103kg；（2）0.75；（3）40.5；400。
【解答】（1）根据题意知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.9倍，则此时的扬程为额定功率时的（0.9）2倍，即此时的扬程为：0.81×8m＝6.48m；
由表格可知额定流量为0.05m3/s，即水泵每秒喷出水的体积为 0.05m3，
则每分钟喷出水的体积为 0.05m3×60=3m3，
根据ρ＝得，水泵每分钟喷出水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3m3＝3.0×103kg；
（2）第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，
即四台水泵每台都在额定功率下工作20s+70s=90s，
则这次调试过程四台水泵消耗的电能为：W＝Pt＝4×7.5kW×h＝0.75kW•h；
（3）根据题意知：当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝6V，
根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB－UD＝15V－6V＝9V；
电阻R的电功率为：PR＝＝＝40.5W；
当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，所以当PR＝8W时，
根据P＝知：R两端的电压为：U′R＝＝＝4V；
这个电压为能否喷水的临界电压，所以UAB对于的电压为：UAB＝UD+UR＝6V+4V＝10V，
由图丙可知0~3s时AB的电压均匀增加，3s达到15V，故2s对于的电压为10V，即一个周期的2~4s内，UAB≥10V，则有三分之一的时间在喷水，
则电路工作20min喷水时间共有：t＝×20min＝×1200s＝400s。
答：（1）6.48；3.0×103kg；（2）这次调试过程四台水泵消耗的电能为0.75kW•h；
（3）①t=3s时电阻R的电功率为40.5W；②该电路工作20min，喷水时间共为400s
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